基于PROFIBUS-DP的ZJ70DB司钻控制系统设计与研究

基于PROFIBUS-DP的ZJ70DB司钻控制系统设计与研究题目：2目录CONTENTS交流变频电驱动石油钻机已经成为了世界石油钻机发展的主流，对它的控制系统的研究十分必要的。在石油钻机的设计中，电控系统通过软件来实现复杂的工况可以有效的提高钻机的可靠性、降低钻井成本。在钻进过程中，随着钻井深度的不断增加，地质条件的变化对钻进的钻压和转速的控制精度有了更高的要求。石油钻机自动化水平的提高一方面可以降低生产成本，提高企业效益；另一方面对提高我国石油钻机在国际钻井市场上的竞争力，开拓海外石油市场也有着重要的意义。随着海洋石油开采需求的加剧，陆地钻机司钻控制系统的研究对海洋钻机的设计研发有一定的借鉴作用。为什么选择这个课题34为了更好的提高钻机在复杂钻井过程中的钻进性能，无论是提高钻进速度还是优化钻井控制，关键在于提高对绞车的控制。国外电驱动钻机发展现状GH3300EGAG-2G绞车绞车型号

GH3300EGAG-2G马力HP3300钩载kN

7920最快提升速度m/s1.02重量t52

外形尺寸（长×宽×高）mm

7200×3500×2500德国WIRTH公司E-3000-AC绞车绞车型号

E-3000-AC额定输入功率kw

2200最大快绳拉力kN

799钢丝绳直径mm

Φ45

滚筒尺寸（直径×宽度）mm

Φ990×1824

重量t

60外形尺寸（长×宽×高）mm

8700×3200×3150德国BENTEC公司9部分基础件及电控系统尚需引进创新观念不强，自主知识产权不多钻机质量和可靠性较低交流变频电动钻机性能尚未充分发挥，机械自动化水平不高HSE及生态理念尚不到位我国在钻机设计制造方面与国际相比存在的差距：高端司钻控制房及其系统国外先进的司钻控制平台目前国内普遍配备的司钻台传统的司钻控制台、操作台司钻控制系统的国内外现状我国司钻控制房存在的问题控制房和仪表盘没有设计规范，缺乏整体设计的理念。仪表的显示器与控制器布置与人的生理心理不对应、不协调，司钻操作顾此失彼，容易发生错读和误操作。模拟仪表和数字仪表重复设置。显示器和控制器主次不分、轻重不分。课题研究目标通过司钻控制台和触摸屏，司钻可以进行各项钻井操作，还可以监控设备的运行状态。实现司钻控制系统的自动化操作功能，及钻井参数的显示、存储、打印，以及远程监控和管理。司钻控制系统的可靠性评估研究内容司钻控制系统总体方案确定与主要设备选型绞车、转盘、泥浆泵控制程序设计基于WinCC组态软件的钻机监视系统人机界面设计监视系统人机界面设计触摸屏人机操作界面设计研究方法司钻控制系统构成主要设备选型控制系统网络设计控制系统程序设计控制系统硬件组态人机界面设计控制系统可靠性分析控制系统电动机变频器制动单元绞车、转盘、泥浆泵的控制自动送钻控制系统保护功能司钻操作系统的人机界面钻机监控系统的人机界面DP控制系统的可靠性系统抗干扰措施设计确定司钻控制系统的硬件组成，包括SIEMENSS7-300PLC、TP270触摸屏、DDL智能控制阀岛和司钻室控制系统。设计基于PLC现场总线的司钻控制系统的程序，包括数据采集、数据的处理和逻辑运算、钻井参数及设备状态显示、声光报警等控制程序。人机界面的设计。该系统使用西门子的TP270触摸屏作为人机接口，以ProtoolV6.0组态软件为开发工具，它提供了包括文本和数